(57)【要約】      （修正有）【課題】エレクトロニクスモジュール内部に実装された電子部品と、電子部品を冷却する外部から供給される冷媒との間の温度差を小さく抑え、かつエレクトロニクスモジュールの取外し時にメンテナンス性の良い冷却部材を提供する。【解決手段】冷却板３に当接して熱的に接続される放熱面、及び発熱性の電子部品８が実装されたモジュール２を複数個装着する装着面を有して、装着面と放熱面の間で蒸発凝縮作用を行う作動液が封入された流路２０，２１の形成されたシャーシ７と、シャーシ７の放熱面を上記冷却板３に当接させてシャーシ７を固定する固定部材とを備える。【選択図】図３
2006245114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部流路を有する冷却板に当接して熱的に接続される放熱面と、発熱性の電子部品が実装されたモジュールを複数個装着する装着面とを有し、上記装着面と放熱面の間で蒸発凝縮作用を行う作動液が封入された流路の形成されたシャーシと、
上記シャーシの放熱面を上記冷却板に当接させて、上記シャーシを固定する固定部材と、
を備えた冷却部材。
【請求項２】
上記シャーシの放熱面は上記装着面と垂直に設けられ、
上記シャーシの流路は、一端部が上記放熱面の近傍に配置され、他端部が上記装着面の直下に配置されたことを特徴とする請求項１記載の冷却部材。
【請求項３】
上記シャーシは互いに垂直な２つの放熱面を有し、
上記放熱面の一方は、上記冷却板内に形成される流路と平行に配置され、
上記シャーシに形成された流路の他端部は上記一方の放熱面に近接して配置されたことを特徴とする請求項２記載の冷却部材。
【請求項４】
上記シャーシの流路は重力と平行方向か、もしくは水平との成す角度が正となり、かつ上記一端部が上記他端部よりも上方に位置することを特徴とする請求項２または請求項３記載の冷却部材。
【請求項５】
上記固定部材は、上記シャーシの放熱面を、上記冷却板に対して着脱可能に付勢するくさび形状の固定具を備えたことを特徴とする請求項２記載の冷却部材。
【請求項６】
上記固定部材は、上記シャーシの放熱面を上記冷却板に対して着脱可能に付勢する固定具と、嵌合部を有した支柱とを備え、
上記固定具は、上記シャーシに回転可能に軸支されるとともに、上記シャーシの放熱面を上記冷却板に付勢した状態で上記嵌合部と嵌合される溝が形成され、かつ上記固定具を上記シャーシに固定するねじを設けたことを特徴とする請求項２記載の冷却部材。
【請求項７】
上記固定部材は、上記シャーシの放熱面を、上記冷却板に対して着脱可能に付勢するばねと、上記ばねを固定する固定具とを備えたことを特徴とする請求項２記載の冷却部材。
【請求項８】
上記放熱面は、上記シャーシの装着面とほぼ平行な面を形成することを特徴とする請求項１記載の冷却部材。
【請求項９】
内部流路を有する冷却板に当接して熱的に接続される放熱面と、発熱性の電子部品が実装されたモジュールを複数個装着する装着面と、上記放熱面と上記装着面との間に形成された冷媒流路と、冷媒流路に冷媒を吐出するポンプとを有したシャーシと、
上記シャーシの放熱面を上記冷却板に当接させて、上記シャーシを固定する固定部材と、
を備えた冷却部材。
【請求項１０】
上記シャーシの放熱面は上記装着面と垂直に設けられ、
上記シャーシの流路は、一端部が上記放熱面の近傍に配置され、他端部が上記装着面の直下に配置されたことを特徴とする請求項９記載の冷却部材。
【請求項１１】
上記シャーシの流路は、上記ポンプの下流で複数に分岐するとともに、複数の発熱性の電子部品の近傍を通過して上記ポンプの上流側で合流することを特徴とする請求項９記載の冷却部材。
【請求項１２】
上記シャーシの流路は、直管状に形成され、当該流路に接続されたポンプとともに振動流れを生成することを特徴とする請求項９記載の冷却部材。
【請求項１３】
上記シャーシの流路は、上記装着面の直下に閉ループを構成する第１、第２の流路を形成し、当該第１の流路は第２の流路と上記装着面との間に配置されたことを特徴とする請求項９記載の冷却部材。
【請求項１４】
上記シャーシは、上記装着面の下部にフィンを有する装着基板を備え、
上記装着基板のフィンは、上記流路内に突出して配置されたことを特徴とする請求項９記載の冷却部材。
【請求項１５】
上記電子部品はパッケージに収納されて基板に装着され、
上記基板は上記シャーシを構成するヒートシンク部材に載置され、
上記ヒートシンク部材は上記流路の近傍で上記シャーシと熱的に接続されるとともに、上記パッケージと上記ヒートシンク部材とが熱的に接続されたことを特徴とする請求項９記載の冷却部材。
【請求項１６】
上記電子部品はパッケージに収納されて基板に装着され、
上記基板は上記シャーシに載置され、
上記パッケージは上記流路の近傍で上記シャーシに設けられた窪み部と熱的に接続されたことを特徴とする請求項９記載の冷却部材。
【請求項１７】
上記固定部材は、上記シャーシの放熱面を、上記冷却板に対して着脱可能に付勢するくさび形状の固定具を備えたことを特徴とする請求項９記載の冷却部材。
【請求項１８】
上記固定部材は、上記シャーシの放熱面を上記冷却板に対して着脱可能に付勢する固定具と、嵌合部を有した支柱とを備え、
上記固定具は、上記シャーシに回転可能に軸支されるとともに、上記シャーシの放熱面を上記冷却板に付勢した状態で上記嵌合部と嵌合される溝が形成され、かつ上記固定具を上記シャーシに固定するねじを設けたことを特徴とする請求項９記載の冷却部材。
【請求項１９】
上記固定部材は、上記シャーシの放熱面を、上記冷却板に対して着脱可能に付勢するばねと、上記ばねを固定する固定具とを備えたことを特徴とする請求項９記載の冷却部材。
【請求項２０】
上記シャーシは、別体の２つの部材から構成され、
当該２つの部材の間に、上記電子部品に対し信号を供給する基板を備えたことを特徴とする請求項９記載の冷却部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱性の電子部品を実装したエレクトロニクスモジュールを冷却する冷却部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒の流れる冷却板に複数のエレクトロニクスモジュール（以下、モジュール）を接触させて、複数のモジュールを効率的に冷却する冷却板が知られている。この冷却板は、冷媒の流れる流路溝を加工した薄肉平板と均一厚さの極めて薄い平板を接合して構成され、冷却板内には薄肉平板で囲まれた矩形断面の流路が構成される。冷却板内を冷媒が流れると内圧が上昇し、内圧上昇により冷却板を構成する平板が膨張して、その表面がモジュールに密着する。これによって、モジュールと冷却板間の空気層を減じ、接触熱抵抗を減じて、モジュール内の電子部品の発生した熱を放熱することができる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公平３−２２０７４号公報（第３頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のモジュールの冷却部材は、内部に冷媒が流れる冷却板の外壁表面と複数のモジュールにおける個々の外壁表面とを接触させていた。点検時にモジュールを電子機器から取り外す場合、モジュールを１個毎に取外す必要があるので、メンテナンス性が劣るという問題があった。
【０００５】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、電子部品を搭載したモジュールを取外す際のメンテナンス性を改善し、電子部品と外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さく抑える冷却部材を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による冷却部材は、内部流路を有する冷却板に当接して熱的に接続される放熱面と、発熱性の電子部品が実装されたモジュールを複数個装着する装着面とを有し、上記装着面と放熱面の間で蒸発凝縮作用を行う作動液が封入された流路の形成されたシャーシと、上記シャーシの放熱面を上記冷却板に当接させて、上記シャーシを固定する固定部材と、を備えたものである。
【０００７】
また、内部流路を有する冷却板に当接して熱的に接続される放熱面と、発熱性の電子部品が実装されたモジュールを複数個装着する装着面と、上記放熱面と上記装着面との間に形成された冷媒流路と、冷媒流路に冷媒を吐出するポンプとを有したシャーシと、上記シャーシの放熱面を上記冷却板に当接させて、上記シャーシを固定する固定部材と、を備えても良い。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、電子部品を搭載した複数のモジュールを共通のシャーシに実装し、そのシャーシの内部に電子部品の発生した熱を移送する流路を形成することにより、複数のモジュールを同時に着脱することができ、メンテナンス性が向上する。
また、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの本発明の実施の形態１において、例えばアクティブフェーズドアレイアンテナなどの電子走査アンテナ装置のように、枠体５に固定されたアンテナ素子１が規則正しく配列された電子機器の斜視図である。図２は図１のＡ−Ａにおける断面図である。
この実施の形態１による冷却部材は、シャーシ７と、熱的なインタフェース１２と、熱伝導部材１３と、フレーム１０、１１と、固定具３０とを備えて構成される。
【００１０】
電子走査アンテナでは、アンテナ素子１に対応して、電子部品８を金属製のモジュールケース内部に実装したエレクトロニクスモジュール（以下、モジュール）２が、枠体５の内部に規則的に配置される。モジュール２は内部に発熱性の電子部品８を収容し、実装されている。アンテナ素子１の給電端子は、着脱可能な電気端子を有したコネクタによって、モジュール２の給電端子と電気的に接続される（図示せず）。電子走査アンテナ内部には、内部に冷媒４が流れる流路を有する冷却板３を備えている。冷却板３は枠体５に固定される。冷媒４は冷却板３に沿って図２の符号６１の方向に冷媒が流れる。
なお、この実施の形態は熱的なインタフェースに特徴を有するので、コネクタについての説明を省略する。コネクタとしては、例えばピンコネクタやフレキシブル同軸線などを用いてマイクロ波を伝送する通常のコネクタを利用すれば良い。
【００１１】
電子走査アンテナ内部には、フレーム１０とフレーム１１が配置されて枠体５に固定される。フレーム１０、１１は互いに離間して配置され、冷却板３の流路に対し垂直方向に立設している。フレーム１０の一方の端面は冷却板３に密着して熱的に接合される。フレーム１１の他方の端面は冷却板３に接合される。なお、フレーム１１は冷却板３と熱的に接続される必要はなく、寧ろ熱的に断絶されている方が良い。
【００１２】
モジュール１は複数個ごとにシャーシ７の装着面に実装される。シャーシ７は、フレーム１０とフレーム１１の間に挿入さ、複数個、電子走査アンテナ装置の内部に配置される。シャーシ７はモジュール１の装着面と垂直な側面に、直交する平坦な二面を備えている。シャーシ７は、この二つの面が交わる角部に対し対角線上の角部に、１つの傾斜面を成す固定面３１を有している。シャーシ７の直交する二面には、二つの直線部材をＬ字型に繋いだ形状を成し、銅合金やアルミ合金などから形成される熱伝導部材１３が接合されている。なお、熱伝導部材１３はシャーシ７と一体的に構成されていても良い。
【００１３】
熱伝導部材１３は、直交する２つの直線部材から構成される。熱伝導部材１３のそれぞれの二面には、熱的なインタフェース１２が密接して接合されている。熱的なインタフェース１２は、熱伝導率の高い放熱シート（例えば、熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）や接触熱抵抗が向上するように面精度良く（例えば、面精度が十点粗さで０．１μｍ以下）研磨された金属面で構成される。熱的なインタフェース１２は熱伝導部材１３と一体的に構成されていても良い。熱的なインタフェース１２の一方の放熱面は冷却板３に密着して接合される。また、熱的なインタフェース１２の他方の放熱面はフレーム１０の一方の端面と他方の端面との間でフレーム１０に密着し、その長手方向がフレーム１０の長手方向に沿うように配置される。
【００１４】
フレーム１１は固定具３０を備えている。固定具３０はねじ３２の貫通するねじ穴を有し、ねじ３２を介在してフレーム１１の他端面にねじ締結される。固定具３０はくさび形状を成しており、固定具３０の斜面はシャーシ７の固定面３１に当接可能に配置される。フレーム１１、固定具３０、ねじ３２は固定部材を構成する。
【００１５】
図３は実施の形態１によるシャーシ７が電子走査アンテナに実装されている部分を示す図である。
シャーシ７の内部には、流路20、流路21が一体的に形成されている。流路の形成は、加工された部品を溶接等で気密封止する方法、または光造形法などにより成形される。シャーシ７の熱的なインターフェース部12は、上述したようにモジュール２の実装される装着面と垂直である。シャーシ７に形成された流路１ 20、流路２ 21は、一端部がモジュール２の直下の近傍に配置され、他端部が熱的なインターフェース部12の近傍に配置されて、その間を結ぶように設けられている。
なお、モジュール２へ信号を供給する信号線を有する基板を、シャーシ７の下面に配置しても良い。
【００１６】
シャーシ７は、モジュール２の装着面が重力方向と平行になるように、電子走査アンテナ装置の内部に実装される。また、流路20は重力方向と平行に形成され、流路21はモジュール２の近傍と熱的なインターフェース部12近傍を結ぶ線と水平方向とからなる角度が正の値となるように形成される。すなわち、流路20、流路21の熱的なインタフェース１２側の一端部は、他端部よりも上方に位置するように配置される。流路20、流路21には、高温部にて蒸発し低温部で凝縮する作動液28が封入されている。
【００１７】
次に、この実施の形態１による冷却部材の放熱動作について説明する。
シャーシ７は、くさび形状の固定具30をフレーム11に嵌合されたねじ32により固定することにより、固定面31にて固定力が生じ、熱的なインターフェ−ス部１２においてフレーム11または、冷却板３に接触するように固定される。
すなわち、ねじ３２をフレーム１１に締め付けることによって、固定具30の固定面は固定面31を付勢する。固定面31は固定具30の固定面に付勢されるとともに、シャーシ７の熱的なインタフェース１３はフレーム１０及び冷却板からの反力を受けて、熱的なインタフェース１３は冷却板３及び、フレーム10に密着的に接合する。また、ねじ３２を緩めることによって、固定具３０からの拘束力が解放され、シャーシ７はフレーム１０、及び冷却板３から分離される。
【００１８】
モジュール２の内部に実装された電子部品８で生じた熱は、流路20及び流路21における、モジュール２がシャーシ７に実装される位置の近傍で、流路20及び流路21に排熱される。これによって、流路20及び流路21に封入された作動液８が蒸発する。
蒸発した作動液８は、流路１ 20及び流路２ 21の内部を重力と逆方向にシャーシ７の熱的なインターフェース部12近傍まで移動することにより、熱移送される。流路20及び流路21の熱的なインターフェース部12近傍では、作動液28が凝縮することにより、作動液28から熱伝導部材13を通じて熱的インターフェース部12に対して、熱は移送される。熱的インターフェース部12に移送された熱は、熱的インターフェース部12に接触した冷却板３を経由し冷媒４に移送され、冷媒４の流れと共に外部に排出される。
【００１９】
なお、従来の冷却構造では、モジュール内部に収納された電子部品の熱は、シャーシ内部の熱伝導により冷却板まで移送されるが、シャーシの部材の熱伝導率は必ずしも十分小さくなく、電子部品から冷却板内部の冷媒までの熱移送経路において、シャーシ内部にて高い温度差が生じ、電子部品の温度が許容できない温度に上昇していた。
しかしながら、この実施の形態では、熱的なインタフェース１２の熱伝導率を高くし、冷却板への接触熱抵抗を小さくすることによって、モジュール２と冷却板３との間の熱抵抗を小さくしている。
【００２０】
以上により、この実施の形態では、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシに設けた熱を移送するための作動液を封入した流路を構成することにより、モジュール内部に実装された電子部品の熱を移送するとともに、複数のモジュールを同時に着脱することができ、モジュール取付け取外しの際のメンテナンス性が向上する。また、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００２１】
また、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを実装した面と垂直な面を有する熱的なインターフェース部に、電子部品の熱が移送され、その熱的インターフェース部を介してシャーシの外部配置された冷却板内部の冷媒に熱が移送される構造を有することにより、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００２２】
また、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを実装した面と垂直な面であり、かつなす角度がほぼ鉛直である二面の熱的なインターフェース部を有することにより、第１の面に第１の流路から電子部品の熱が移送され、第２の面に第２の流路から熱が移送され、その熱的インターフェース部を介してシャーシの外部配置された冷却板内部の冷媒に熱が移送される構造を有することにより、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００２３】
また、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを実装した面が重力方向と平行に配置され、作動液の流路が、モジュールが実装された位置近傍と熱的なインターフェース部近傍を結ぶ線と水平方向とからなる角度が正の値になるように配置されることにより、蒸発した作動液は重力と逆方向に移動し、凝縮した作動液は重力方向に移動しやすい構造を得るため、効果的に電子部品の熱が移送され、電子部品とシャーシ外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００２４】
さらに、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシをくさび形状の固定具により、電子走査アンテナから容易に着脱できる構造を有することにより、複数のモジュールを同時に着脱することができ取付け取外しの際のメンテナンス性を向上することができる。
【００２５】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２によるシャーシ７が電子走査アンテナ装置に実装されている部分を示す図である。固定具３３は、シャーシ７に設けられた回転軸34の軸周りに回転するように軸支されている。固定具３３は、フレーム10、11（支柱）に設けられた凸部（嵌合部）に嵌合するための溝を有する。フレーム10、11、固定具３３は固定部材を構成する。
シャーシ７に固定されたねじ35を締め込むことによって、固定具３３の溝はフレーム１０の凸部に対してカムのように作用して、シャーシ７を冷却板３に付勢し、熱的なインタフェース１２が冷却板３の側面に当接する。
これによって、冷却板３との間に接触圧が発生するように、フレーム１０の凸部が固定具３３の溝に嵌合した状態で固定シャーシ７が冷却板３に固定される。他の構造は実施形態１と同様である。
【００２６】
以上により、この実施形態では、発熱性の電子部品８を内部に実装する複数のモジュール２を１つのシャーシに実装し、そのシャーシを固定具３３で固定する。固定具３３は、、シャーシに設けられた回転軸周りに回転し、フレーム凸部と嵌合するための溝を有している。フレーム凸部に嵌合した状態で固定するためのねじを設けて、固定具により電子走査アンテナからシャーシを容易に着脱できる構造を有することにより、複数のモジュールを同時に着脱することができ、取付け取外しの際のメンテナンス性を向上することができる。
【００２７】
実施の形態３．
図５は、実施の形態３によるシャーシ７が電子走査アンテナ装置に実装されている部分を示す図である。固定具38はばね36を保持しており、ねじ３２をフレーム１０、１１の両方に結合することによって、シャーシ７は冷却板３に対して固定される。すなわち、ねじ３２を締めこむことによって、シャーシ７に接合された熱的なインタフェース１２はばね36の反力によって冷却板３に付勢され、冷却板３との間に接触圧が発生してシャーシ７が固定される。他の構造は、実施の形態1と同様である。
フレーム10、11、ばね36、固定具38は固定部材を構成する。
【００２８】
以上により、この実施形態では、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシを、ばね力を与える固定具により電子走査アンテナから容易に着脱できる構造を有することによって、複数のモジュールを同時に着脱することができ、取付け取外しの際のメンテナンス性を向上することができる。
【００２９】
実施の形態４．
図６は、実施の形態４によるシャーシ７が電子走査アンテナ装置に実装されている部分を示す図である。シャーシ７には発熱性の電子部品を内部に実装したモジュール２が実装される。シャーシ７に接合された熱伝導部材13に設けられた、熱的なインターフェース部12は、モジュール２の実装される面と垂直な面に設けられている。
【００３０】
シャーシ７には、流路25が一体的に形成されている。流路２５には、冷媒29が封入され、冷媒29に流れを生じさせるポンプ26が水密的に接合されている。ポンプ26はダイヤグラム方式または、冷媒に磁性流体を用い磁力により流れを生じさせる方式などにより構成される。シャーシ７に形成された流路25は、モジュール２の近傍と熱的なインターフェース部12の近傍を通り、冷媒29が循環するように閉ループ状に形成されている。流路25は分岐し、複数のモジュール２の近傍を通って、その下流側で合流してポンプ２６に接続するように形成されている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３１】
シャーシ７は、実施の形態１の図３で説明した固定具３０と同様にして、くさび形状の固定具30をフレーム11に嵌合されたねじ32により固定することにより、固定面31にて固定力が生じる。シャーシ７は、熱的なインターフェース部12において、冷却板３に接触するように固定される。シャーシ７の固定は、くさび形状の固定具30を用いる構造の他、実施の形態２で説明した、回転軸と、回転軸周りに回転し外部構造部に嵌合するための溝を有し、外部構造部に嵌合した状態で固定するためのねじを設けた固定具３３を用いる構造を用いても良い。また、ばね力を利用した固定具３８を用いる構造であっても良い。
【００３２】
なお、シャーシ７を二つ設けて、モジュール２へ信号を供給する信号線を有する基板を、二つのシャーシ７の間に挟み込むように実装しても良い。
【００３３】
次に、この実施の形態の放熱動作について説明する。
モジュール２の内部に実装された電子部品８で生じた熱は、流路25のモジュール２がシャーシ７に実装される位置の近傍において、熱伝達により冷媒29に伝わり、ポンプ２６から吐出される冷媒29の流れに従い、熱的なインターフェース部12の近傍まで移送される。流路25の熱的なインターフェース部12近傍では、熱伝達により冷媒29から熱的なインターフェース部12に熱が伝わり、その熱は冷却板３を経由し、冷媒４に移送され、冷媒４の流れと共に外部に排出される。
【００３４】
以上により、この実施形態では、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシに設けた熱を移送するため冷媒を封入して、流れを発生させるポンプを有した閉じた流路を用いる。モジュール内部に実装された電子部品の熱を移送することにより、複数のモジュールを同時に着脱することができ、メンテナンス性が向上する。また、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００３５】
また、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを実装した面と垂直な面を有する熱的なインターフェース部に、電子部品の熱が移送され、その熱的インターフェース部を介してシャーシの外部配置された冷却板内部の冷媒に熱が移送される構造を有することにより、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００３６】
また、流路を分岐し、複数のモジュールの近傍を通り、その下流側にて合流する閉ループ状にすることにより、複数のモジュールそれぞれの内部に実装された電子部品と、シャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００３７】
また、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを、１つのシャーシに実装し、そのシャーシをくさび形状の固定具により、電子走査アンテナから容易に着脱できる構造を有しても良い。これによって、複数のモジュールを同時に着脱することができメンテナンス性を向上することができる。
【００３８】
また、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシを、回転軸と回転軸周りに回転しフレーム凸部と嵌合するための溝を有しフレームの凸部に嵌合した状態で固定するためのねじと固定具を設けても良い。このように電子走査アンテナから容易に着脱できる構造を有することにより、複数のモジュールを同時に着脱することができメンテナンス性を向上することができる。
【００３９】
また、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシをばね力による固定具により電子走査アンテナから容易に着脱できる構造を有しても良い。これによって、複数のモジュールを同時に着脱することができメンテナンス性を向上することができる。
【００４０】
実施の形態５．
図７は、実施の形態５によるシャーシ７が、電子走査アンテナ装置に実装されている部分を示す図である。図８は、図７のＡ−Ａにおける断面図である。
【００４１】
シャーシ７には、発熱性の電子部品８を内部に実装したモジュール２が実装される。シャーシ７には冷媒29を封入し、ポンプ26が水密的に接続された流路25が形成されている。シャーシ７には熱的なインターフェース部12が、モジュール２の実装される面と平行に設けられている。
シャーシ７は２つ設けられ、２つのシャーシ７の間には冷却板３が挟まれる。シャーシ７に設けられた流路25は、モジュール２の近傍から熱的なインターフェース部12の近傍までを結ぶように配置される。シャーシ７は凹型の２つの固定具38（固定部材）に挟まれて、冷却板３に固定される。シャーシ７の両端部を斜面形状とし、２つの固定具38にも同様の斜面形状を設けることにより、２つの固定具３８を互いに接近する方向に付勢して固定することによって、両斜面形状を通じてシャーシ７と冷却板３の間に接触力を生じさせている。
冷却板３はねじ締結などによって枠体５に固定される。また、図示された４つある固定具３８の内、アンテナ素子１側の２つの固定具３８は、枠体５に固定されていても良い。
その他の構成については、図２で説明した実施の形態１と同様である。
【００４２】
モジュール２の内部に実装された電子部品８で生じた熱は、流路25のモジュール２がシャーシ７に実装される位置の近傍において、熱伝達により冷媒29に伝わり、冷媒29の流れに従い、熱的なインターフェース部12の近傍まで移送される。流路25の熱的なインターフェース部12近傍では、熱伝達により冷媒29から熱的なインターフェース部12に熱が伝わり、その熱は冷却板３を経由し、冷媒４に移送され、冷媒４の流れと共に外部に排出される。
【００４３】
シャーシ７は、冷媒を封入しポンプを接続した流路を設ける構造の他、実施の形態１で説明したような、液体の蒸発及び凝縮の原理による、熱移送を行うための作動液を封入した流路を設けた構造であってもよい。
なお、シャーシ７を二つ設けて、モジュール２へ信号を供給する信号線を有する基板を、二つのシャーシ７の間に挟み込むように実装しても良い。
【００４４】
以上により、この実施形態では、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシに設けた熱を移送するため冷媒を封入し流れを発生させるポンプを有した閉じた流路により、モジュール内部に実装された電子部品の熱を移送する。これにより、複数のモジュールを同時に着脱することができ、メンテナンス性が向上する。また、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００４５】
また、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシに設けた熱を移送するための作動液を封入した流路により、モジュール内部に実装された、電子部品の熱を移送する。これにより、複数のモジュールを同時に着脱することができ、メンテナンス性が向上する。また、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００４６】
実施の形態６．
図９は、実施の形態６によるシャーシ７が走査アンテナ装置に実施されている部分を示す図である。
【００４７】
シャーシ７には冷媒29を封入し、ポンプ26が水密的に接続された直管状の流路27が形成されている。他の構造は実施の形態５と同様である。ポンプ26はダイヤグラム方式であり、加圧、減圧を生じることにより、流路27内部の冷媒29に繰り返し往復するような振動流れを生じさせる。
その他の構成は、実施の形態５と同様である。
【００４８】
この実施の形態では、次のように放熱動作する。
モジュール２の内部に実装された電子部品８で生じた熱は、流路25のモジュール２がシャーシ７に実装される位置の近傍において、熱伝達により冷媒29に伝わり、冷媒29の流れに従い、熱的なインターフェース部12の近傍まで移送される。流路25の熱的なインターフェース部12近傍では、熱伝達により冷媒29から熱的なインターフェース部12に熱が伝わる。インターフェース部12に伝達された熱は冷却板３を経由し、冷媒４に移送され、冷媒４の流れと共に外部に排出される。
なお、モジュール２の直下に冷却板３の流路が存在する場合においても、モジュール２の近傍における流路26の内部で、冷媒29が振動流れを生じることにより、モジュール２の内部に実装された電子部品８で生じた熱は、拡散して伝達される効果を生じる。このため、電子部品８で生じた熱は効果的に冷却板３を経由して、冷媒４に移送される。
【００４９】
以上により、この実施形態では、発熱性電子部品を内部に実装する複数のエレクトロニクスモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシに設けた熱を移送するため冷媒を封入し流れを発生させるポンプを有した閉じた流路により、エレクトロニクスモジュール内部に実装された電子部品の熱を移送することにより、複数のエレクトロニクスモジュールを同時に着脱することができ、メンテナンス性が向上する。また、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００５０】
実施の形態７．
図10は、実施の形態７によるシャーシ７が電子走査アンテナ装置に実装されている部分を示す断面図である。
【００５１】
シャーシ７には発熱性の電子部品８を内部に実装したモジュール２が実装されている。シャーシ７には、モジュール２を実装した面の直下に第１の流路70を設け、その第1の流路70とモジュール２を実装した面と平行な面に在る熱的なインターフェース部12との間に第２の流路71を設けている。第1の流路70と第２の流路71は相互に接続され、閉ループ状に流路を形成している。その他の構成は実施の形態５と同様である。
【００５２】
以上により、この実施形態では、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシに設けた熱を移送するため冷媒を封入し流れを発生させるポンプを有した閉じた流路により、モジュール内部に実装された電子部品の熱を移送する。これにより、複数のモジュールを同時に着脱することができ、メンテナンス性が向上する。また、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００５３】
実施の形態８．
図11は、実施の形態８によるモジュール２がシャーシ７に実施されている部分を示す断面図である。
【００５４】
モジュール２もしくは発熱性の電子部品８が、フィン81を有する固定部材80に固定される。固定部材80は、シャーシ７に設けた流路25に水密的に接合されている。フィン81はシャーシ７に設けた流路25の内部の冷媒29に直接接している。これによって、発熱性の電子部品８で発生した熱は、冷媒29の符号６１に示す流れ方向に効果的に移送される。その他の構成は、実施形態５と同様である。
【００５５】
以上により、この実施形態では、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシに設けた熱を移送するため冷媒を封入し流れを発生させるポンプを有した閉じた流路により、モジュール内部に実装された電子部品の熱を移送する。これによって、複数のモジュールを同時に着脱することができ、メンテナンス性が向上する。また、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００５６】
実施の形態９．
図12は、実施の形態９によるモジュール２がシャーシ７に実施されている部分を示す断面図である。
【００５７】
モジュール２もしくは発熱性の電子部品８は、パッケージ82に固定される。パッケージ82はモジュール２もしくは電子部品８と電気的に接続される基板84に実装される。ヒートシンク83はパッケージ82を覆う空間を有している。ヒートシンク83の底面には熱伝導グリスが充填されている、又はヒートシンク83の底面とパッケージ82の底面との間に挿入された熱伝導ラバー等の、熱的なインタフェースが設けられている。これらの熱的なインタフェースを通じて、ヒートシンク83はパッケージ82の底面と熱的に接続している。基板84はヒートシンク83に固定される。ヒートシンク83は、流路２５の近傍でシャーシ７に熱的に接続され、シャーシ７に固定される。
これにより、電子部品８とシャーシ７の間の構成材を簡素化でき、電子部品８からシャーシ７の内部の冷媒に対して、効果的に熱を移送することができる。シャーシ７の下面には冷却板３が熱的に接続されており、電子部品８で発生した熱は冷却板３の冷媒４に移送される。その他の構成は、実施形態５と同様である。
【００５８】
以上により、この実施形態では、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシに設けた熱を移送するため冷媒を封入し流れを発生させるポンプを有した閉じた流路により、モジュール内部に実装された電子部品の熱を移送する。これによって、複数のモジュールを同時に着脱することができ、メンテナンス性が向上する。
また、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【００５９】
実施の形態10．
図13は、実施の形態10によるモジュール２がシャーシ７に実装されている部分を示す断面図である。
【００６０】
モジュール２もしくは発熱性の電子部品８は、パッケージ82に固定され、そのパッケージ82はモジュール２もしくは電子部品８と電気的に接続される基板84に実装される。シャーシ７には周辺に枠を設け、また基板84に実装されたパッケージ82の高さに応じて窪みが設けられる。基板84は、シャーシ７の枠に対応する部分に、グランドに通じるメタライズ層を有し、シャーシ７の枠と電気的に接触する。シャーシ７の流路２５の近傍には窪み部が形成されている。シャーシ７の窪み部とパッケージとは、シャーシ７の窪み部に充填された熱伝導グリス、又はシャーシ７の窪み部とパッケージ82の底面との間に挿入された熱伝導ラバー等によって、熱的に接続する。これより、電子部品８とシャーシ７の間の構成材を簡素化でき、実施の形態９と同様にして、電子部品８から冷却板３内部の冷媒４に効果的に熱を移送することができる。その他の構成は、実施形態９と同様である。
【００６１】
以上により、この実施形態では、発熱性電子部品を内部に実装する複数のモジュールを１つのシャーシに実装し、そのシャーシに設けた熱を移送するため冷媒を封入し流れを発生させるポンプを有した閉じた流路によって、モジュール内部に実装された電子部品の熱を移送する。これにより、複数のモジュールを同時に着脱することができ、メンテナンス性が向上する。また、電子部品とシャーシの外部に配置された冷却板内部の冷媒との間の温度差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の実施の形態１による電子走査アンテナ装置を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電子走査アンテナ装置の一部断面を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による冷却構造を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２による冷却構造を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３による冷却構造を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態４による冷却構造を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態５による冷却構造を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態５による冷却構造を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態６による冷却構造を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態７による冷却構造を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態８による冷却構造を示す断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態９による冷却構造を示す断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態10による冷却構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  アンテナ素子、２  モジュール、３  冷却板、４  冷媒、５  枠体、７  シャーシ、８  電子部品、９  、１０  フレーム、１１  フレーム、１２  熱的なインターフェース部、１３  熱伝導部材、２０  流路、２１  流路、２５  流路３、２６  ポンプ、２７  流路３、２８  作動液、２９  冷媒  、３０  固定具、３１  固定面、３２  ねじ、３３  固定具、３４  回転軸、３５  ねじ、３６  ばね、３７  ねじ、３８  固定具、６１  流れ方向、７０  第１の流路、７１  第２の流路、８０  固定部材、８１  フィン、８２  パッケージ、８３  ヒートシンク、８４  基板、８５  窪み、８６  枠。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006245114.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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